一種納米隔熱涂層材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種納米隔熱涂層材料，由以下重量份的原料制備制成：玻璃釉料14?17、氧化鋯陶瓷粉73?83、硅鈣合金2?3、三氧化二鋁6?8、二氧化硅3.2?3.5、水性聚氨酯1.6?1.9、金紅石型二氧化鈦1.3?1.5、氮化鋁1?1.3、剛玉砂0.6?0.8、超細(xì)玄武巖纖維0.6?0.8、粳米凝膠粉2.5?3、硅烷偶聯(lián)劑kh560 0.3?0.4、去離子水適量；本發(fā)明納米隔熱陶瓷涂層可以降低排風(fēng)設(shè)備運(yùn)行溫度以增加部件的壽命,而且陶瓷涂層不易脫落粘結(jié)力強(qiáng)，使用壽命長，原料來源廣泛，制備工藝簡(jiǎn)單，可大規(guī)模生產(chǎn)，應(yīng)用前景良好。
【專利說明】
一種納米隔熱涂層材料
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及陶瓷涂層技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種納米隔熱涂層材料。
【背景技術(shù)】
[0002]排風(fēng)設(shè)備在廚房、實(shí)驗(yàn)室、工廠等各領(lǐng)域都有重要的作用。一般都可以分成排風(fēng)罩、風(fēng)管、除塵凈化設(shè)備、風(fēng)機(jī)、設(shè)備殼等部分組成。其中除塵凈化設(shè)備的材料是根據(jù)領(lǐng)域的不同采用的材質(zhì)也不盡相同，大多數(shù)會(huì)采用合金材料，合金材料的性能很大程度上影響了設(shè)備使用效果和壽命。陶瓷涂層在摩擦過程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力比較小，涂層不容易發(fā)生嚴(yán)重?cái)嗔?，具有孔隙率低、摩擦系?shù)低、導(dǎo)熱系數(shù)高、耐腐蝕性、高硬度等特性，適用于高溫、腐蝕和磨損等特殊工作環(huán)境。
[0003]《Cr203陶瓷涂層摩擦磨損性能研究》中利用三氧化二鉻陶瓷粉末與玻璃釉料按照一定質(zhì)量比混合，燒結(jié)900°C后球磨，過200目篩，然后利用亞音速噴槍在45鋼上噴涂三氧化二鉻陶瓷涂層，并在電阻爐中燒結(jié)。雖然加入一定量的玻璃釉料增強(qiáng)了粉末之間的粘結(jié)性，提高了涂層的耐磨性，但是噴涂制得的涂層無法將空氣全部排出，存在大量氣孔，即使經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)也無法改善，需要多次涂刷玻璃釉料，施工復(fù)雜，并且鉻對(duì)人體有毒性，不宜大量使用。本發(fā)明針對(duì)排風(fēng)設(shè)備的使用性能，認(rèn)為防污易清潔是最主要的實(shí)用性能，利用參考文獻(xiàn)提出的玻璃釉料增強(qiáng)燒結(jié)性、提高耐磨性，將兩者結(jié)合起來制備出適宜工業(yè)化大生產(chǎn)的提高排風(fēng)設(shè)備性能的陶瓷涂層。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種納米隔熱涂層材料。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種納米隔熱涂層材料，由以下重量份的原料制備制成:玻璃釉料14-17、氧化鋯陶瓷粉73-83、硅鈣合金2-3、三氧化二鋁6-8、二氧化硅3.2-3.5、水性聚氨酯1.6-1.9、金紅石型二氧化鈦1.3-1.5、氮化鋁1-1.3、剛玉砂0.6-0.8、超細(xì)玄武巖纖維0.6-0.8、粳米凝膠粉2.5-3、硅烷偶聯(lián)劑kh560 0.3-0.4、去離子水適量。
[0006]所述一種納米隔熱涂層材料，由下列具體步驟制備制成:
(1)將玻璃釉料中加入適量的無水乙醇，在行星球磨機(jī)內(nèi)濕法球磨5-7h，球磨完畢后在98-110°C下烘干，然后加到燒結(jié)爐中于525-550°C下預(yù)燒25-35min，冷卻后再加入適量粘結(jié)劑制成粒度為10-30μπι的細(xì)粉料，烘干后備用；
(2)將氧化鋯陶瓷粉、金紅石型二氧化鈦、水性聚氨酯、氮化鋁在球磨罐中球磨，球磨成漿料后加入硅烷偶聯(lián)劑kh560繼續(xù)研磨10-15min，在和步驟(I)制備的物料混合，置于電爐中邊加熱攪拌形成顆粒；
(3)將步驟(2)得到的顆粒球磨成粒徑為25-40μπι的粉末，再將粉末用等離子噴涂技術(shù)噴到基體表面，然后立即將500目剛玉砂用0.2-0.4MPa的風(fēng)壓對(duì)涂層表面進(jìn)行輕吹砂，自然冷卻至室溫； (4)將粳米凝膠粉用10-13倍量的去離子水溶解，將硅鈣合金、三氧化二鋁、二氧化硅和超細(xì)玄武巖纖維加到粳米凝膠液體中微波加熱攪拌形成粘性漿料，再將該漿料涂覆在步驟(3 )基體表面，激光熔覆后自然冷卻即可。
[0007]所述一種納米隔熱涂層材料，所述玻璃釉料由電氣石、氧化鋅、鈉長石、鈦白粉和云母組成，其中質(zhì)量比為 2.2-2.8:1.2-1.6:8.5-10:2-2.5:1-2。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明利用硅烷偶聯(lián)劑、水性聚氨酯將氧化鋯陶瓷粉等球磨粘結(jié)成漿料，在和玻璃釉料一起反應(yīng)，形成復(fù)合相強(qiáng)韌化效應(yīng)，利用等離子噴涂成涂層時(shí)能夠減輕界面殘余應(yīng)力，防止陶瓷出現(xiàn)裂紋，并且提高涂層的耐候、抗氧化、導(dǎo)熱等性能，在涂層表面在噴涂一層薄剛玉砂更提高了其導(dǎo)熱、耐磨性，并且還利用微波加熱將硅鈣合金、三氧化二鋁等形成粘性漿料，通過激光熔覆技術(shù)將其覆著在基體表面，解決涂層存在氣孔的問題，并顯著提高了涂層耐火性、隔熱、耐磨等性能;本發(fā)明納米隔熱陶瓷涂層可以降低排風(fēng)設(shè)備運(yùn)行溫度以增加部件的壽命，而且陶瓷涂層不易脫落粘結(jié)力強(qiáng)，使用壽命長，原料來源廣泛，制備工藝簡(jiǎn)單，可大規(guī)模生產(chǎn)，應(yīng)用前景良好。
【具體實(shí)施方式】
[0009]—種納米隔熱涂層材料，由以下重量份(公斤)的原料制備制成:玻璃釉料14、氧化鋯陶瓷粉73、硅鈣合金2、三氧化二鋁6、二氧化硅3.2、水性聚氨酯1.6、金紅石型二氧化鈦1.3、氮化鋁1、剛玉砂0.6、超細(xì)玄武巖纖維0.6、粳米凝膠粉2.5、硅烷偶聯(lián)劑kh560 0.3、去尚子水適量。
[0010]所述一種納米隔熱涂層材料，由下列具體步驟制備制成:
(1)將玻璃釉料中加入適量的無水乙醇，在行星球磨機(jī)內(nèi)濕法球磨5h，球磨完畢后在98°C下烘干，然后加到燒結(jié)爐中于525°C下預(yù)燒25min，冷卻后再加入適量粘結(jié)劑制成粒度為ΙΟμπι的細(xì)粉料，烘干后備用；
(2)將氧化鋯陶瓷粉、金紅石型二氧化鈦、水性聚氨酯、氮化鋁在球磨罐中球磨，球磨成楽料后加入娃燒偶聯(lián)劑kh560繼續(xù)研磨1min，在和步驟(I)制備的物料混合，置于電爐中邊加熱攪拌形成顆粒；
(3)將步驟(2)得到的顆粒球磨成粒徑為25μπι的粉末，再將粉末用等離子噴涂技術(shù)噴到基體表面，然后立即將500目剛玉砂用0.2MPa的風(fēng)壓對(duì)涂層表面進(jìn)行輕吹砂，自然冷卻至室溫;
(4)將粳米凝膠粉用10倍量的去離子水溶解，將硅鈣合金、三氧化二鋁、二氧化硅和超細(xì)玄武巖纖維加到粳米凝膠液體中微波加熱攪拌形成粘性漿料，再將該漿料涂覆在步驟(3 )基體表面，激光熔覆后自然冷卻即可。
[0011]所述一種納米隔熱涂層材料，所述玻璃釉料由電氣石、氧化鋅、鈉長石、鈦白粉和云母組成，其中質(zhì)量比為2.2:1.2:8.5:2:1。
[0012]按照實(shí)施例生產(chǎn)的陶瓷涂層性能參數(shù)如下:
(1)涂覆性能佳、與基體材料結(jié)合力好，涂層表面光滑、無氣孔；
(2)耐磨性試驗(yàn):2.8mg;
(3)抗氧化試驗(yàn):涂層試件在1500°C的靜態(tài)空氣中有效防氧化時(shí)間達(dá)185h;
(4)抗熱震性試驗(yàn):升溫至1500°C，冷水淬火，如此反復(fù)10次，涂層不開裂，不脫落。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種納米隔熱涂層材料，其特征在于，由以下重量份的原料制備制成:玻璃釉料14-17、氧化鋯陶瓷粉73-83、硅鈣合金2-3、三氧化二鋁6_8、二氧化硅3.2-3.5、水性聚氨酯1.6-1.9、金紅石型二氧化鈦1.3-1.5、氮化鋁1-1.3、剛玉砂0.6-0.8、超細(xì)玄武巖纖維0.6-0.8、粳米凝膠粉2.5-3、硅烷偶聯(lián)劑kh560 0.3-0.4、去離子水適量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種納米隔熱涂層材料，其特征在于，由下列具體步驟制備制成: (I)將玻璃釉料中加入適量的無水乙醇，在行星球磨機(jī)內(nèi)濕法球磨5_7h，球磨完畢后在98-110°C下烘干，然后加到燒結(jié)爐中于525-550°C下預(yù)燒25-35min，冷卻后再加入適量粘結(jié)劑制成粒度為10-30μπι的細(xì)粉料，烘干后備用； (2 )將氧化鋯陶瓷粉、金紅石型二氧化鈦、水性聚氨酯、氮化鋁在球磨罐中球磨，球磨成漿料后加入硅烷偶聯(lián)劑kh560繼續(xù)研磨10-15min，在和步驟(I)制備的物料混合，置于電爐中邊加熱攪拌形成顆粒； (3)將步驟(2)得到的顆粒球磨成粒徑為25-40μπι的粉末，再將粉末用等離子噴涂技術(shù)噴到基體表面，然后立即將500目剛玉砂用0.2-0.4MPa的風(fēng)壓對(duì)涂層表面進(jìn)行輕吹砂，自然冷卻至室溫； (4)將粳米凝膠粉用10-13倍量的去離子水溶解，將硅鈣合金、三氧化二鋁、二氧化硅和超細(xì)玄武巖纖維加到粳米凝膠液體中微波加熱攪拌形成粘性漿料，再將該漿料涂覆在步驟(3 )基體表面，激光熔覆后自然冷卻即可。3.根據(jù)權(quán)利要求1-2所述一種納米隔熱涂層材料，其特征在于，所述玻璃釉料由電氣石、氧化鋅、鈉長石、鈦白粉和云母組成，其中質(zhì)量比為2.2-2.8:1.2-1.6:8.5-10:2-2.5:1-2。
【文檔編號(hào)】C23C24/10GK105970144SQ201610167281
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年3月23日
【發(fā)明人】吳銘
【申請(qǐng)人】馬鞍山金晟工業(yè)設(shè)計(jì)有限公司